Активированный ил

19.11.2014

Ил представляет собой концентрированный отстой, получаемый при очистке сточных вод. В широком смысле слова ил — это смесь (суспензия) веществ, находящихся в воде. Сюда относится ил, который оседает в реках, прудах, городских и промышленных очистных сооружениях, на полях, лугах, лесах, дорогах, а также ил, который образуется при вторичной гидравлической обработке шлаков, золы, угля и т. д. В связи с целевой программой потенциального использования ила в качестве источника белка для производства кормов интерес представляет прежде всего ил городских и промышленных сточных вод. Активированный ил представляет собой микробиальную массу, культивируемую в жидкой среде сточных вод при интенсивной аэрации ее воздухом или чистым кислородом. Конечный продукт содержит относительно много протеина (20—60%) и витаминов группы В (1,0—10,0 мкг/г). Годовая продукция городского и промышленного ила составляет в Чехии 4,2 млн. тонн сухого вещества, большую часть которого составляют отходы переработки сахарной свеклы, картофеля и химической промышленности.
Общее количество сточных вод в Чехии в связи с интенсификацией промышленности имеет тенденцию к увеличению. В настоящее время очистке подвергается примерно 61% всех сточных вод. В Чехии сооружено 77 активирующих очистных сооружений, которые ежегодно производят до 78290 т сухого вещества ила.
Технология переработки ила заключается в следующем:
а) сгущение ила (промывание, осаждение в специальных емкостях, флотация);
б) обезвоживание (естественное — поглощают воду емкости или площади, лагуны, иловые поля; с помощью различного оборудования — вакуумные фильтры, иловые прессы, фильтры с использованием опилок, центрифуги, вибрационные сита, ультразвуковые сита с фильтром, электроосмос, электродиализ, вымораживание, тепловая обработка);
в) сушка (сушилки, прессование, компостирование).
Ил из городских и промышленных очистных станций можно использовать в качестве удобрения для производства кормов или биологического газа. Городской ил (отходы содержат большое количество органических веществ, как правило, перегнивших) и является, с точки зрения возможной зараженности патогенной микрофлорой, одним из наиболее значительных источников загрязнения окружающей среды. Использование этих отходов в кормовых целях имеет большое значение не только с точки зрения дополнительных источников белка, но и оздоровления окружающей среды. Проблема использования ила осложняется тем, что практически не существует городских или промышленных сточных вод с одинаковым составом, так как он зависит от вида перерабатываемого сырья и используемой на промышленных предприятиях и очистных станциях технологии. В городском активированном иле, например, содержится относительно много золы, в то время как в промышленном иле ее, как правило, гораздо меньше.
Общее содержание азота в иле зависит от содержания его в сточной воде и скорости ассимиляции азота имеющейся микрофлорой. Оптимальным является присутствие азота в аммиачной форме. Городские сточные воды содержат весьма разнообразный набор азотистых веществ. Уровень азота в иле зависит также от особенностей находящейся в нем органики. Содержание клетчатки и жира в иле зависит от состава сточных вод, т. е. тех веществ в виде суспензии, которые ил адсорбирует. В последнее время в городском иле неуклонно возрастает уровень детергентов (различных стиральных средств).
В городском иле могут находиться яйца аскарид, цисты протистов, колиформенные бактерии, яйца солитеров, различные вирусы и т. д.
Вместе с высоким содержанием тяжелых металлов зародыши паразитов, патогенные бактерии и вирусы представляют собой главную опасность ила для окружающей среды. В США в различных образцах ила были обнаружены цисты протистов Entamoeba histolytica и Gardia Iablia, а также Balantidum coli, Teania solium, Teatiia saginata, Hymenolepis diminuta, Aymenolepis nana, Fasciola hepatica. Хотя технологические процессы в очистных сооружениях значительно уменьшают уровень жизнеспособной микрофлоры, все же никакими приемами невозможно обеспечить ее полное уничтожение. Большинство микробов скапливается именно в осадке. Некоторые патогенные микроорганизмы сохраняют жизнеспособность даже при анаэробных процессах очистки. Использование такого ила в качестве удобрения может вызвать заражение скота ленточными паразитами. Чтобы избежать этого, ил необходимо пастеризовать при температуре 60°С в течение 30 минут. В целях экономии энергии для пастеризации применяют метод компостов. Компостирование в том случае, когда температура в массе ила достигает не менее 60°С, равноценно пастеризации. Был внедрен также новый способ Деструкции колиформенных бактерий (Escherichia Coli) посредством фотосенсибилизации микроорганизмов сточных вод метиленовой синыо, повышающей чувствительность бактерий к свету, от которого они затем гибнут. Хороший пастеризующий эффект был получен при помощи гамма-облучения. Доза в 300 Крад. убивала 90—99% патогенных бактерий. Следует подчеркнуть, что использование ила в качестве белкового кормового средства возможно лишь при условии обеспечения гигиенической чистоты и полной безвредности скармливаемого продукта.
Кроме патогенных микроорганизмов, активизированный ил содержит значительное количество тяжелых металлов (Fe, Cu, Cd, Zn, Mn, Cr, Pb и т. д.), которые попадают в канализацию в качестве различных промышленных отходов. Многие ученые считают активированный ил потенциальным источником кормового белка, подчеркивая его дешевизну, практическую неисчерпаемость, положительное воздействие такого способа утилизации ила на оздоровление окружающей среды. Ил считается также хорошим источником аминокислот и витаминов группы В, опасность высокого содержания в нем нуклеиновых кислот, как правило, переоценивается. Имеются положительные результаты опытов по откорму бройлеров, где биомасса ила полностью заменяла растительный, а отчасти и животный белок.
В Чехии наибольшее развитие получило использование сухого активированного ила, получаемого из жидких отходов производства древесностружечных плит на очистительной станции Соло Сушице. Получаемый после сушки концентрат испытывали в качестве кормового средства в многочисленных опытах c. предварительной пастеризацией (30 мин. 80°С) или без нее. Состав ила весьма колеблется в течение года (табл. 58).

Активированный ил

Сухой активированный ил содержит 8—15% воды, 8,6—10,2 — золы, 29—31,4% протеина, в том числе 15,4—17,9% — переваримого. Активированный ил из Соло Сушице скармливали в ряде опытов поросятам, как в свежем, так и в сухом виде. Доза сухого ила в 300 г в расчете на одну голову в сутки имела выраженное депрессивное действие, и прежде всего у животных низких весовых категории. Очевидно, это было следствием высокого уровня дубильных веществ. Доза в 30 г способствовала повышению (на 37 г) среднесуточных приростов живой массы при одновременном снижении затрат корма примерно на 7%, что можно объяснить благоприятным влиянием витамина B12. Скармливание ила цыплятам не дало положительного эффекта, так как ухудшалось использование корма и повышался отход животных. В опытах на бройлерах и поросятах испытывали промышленный сухой активированный ил из Штети и Сушиц. В рационах бройлеров уровень ила колебался от 0,6 до 3%. Им заменяли часть рыбной муки. Состояние здоровья животных было хорошим, а приросты практически не отличались от показателей контрольных групп, получавших рыбную муку.
При откорме свиней оптимальной оказалась замена 20% рыбной муки активированным илом (в опытах замена велась в рамках от 5 до 45%). Клинических проявлений нарушения состояния здоровья поросят или снижения поедаемости корма не наблюдалось. Одновременно осуществлялся тщательный гематологический, бактериологический, токсикологический и гистологический контроль крови и некоторых органов. При органолептической пробе мясо подопытных животных получило высокую оценку. Было подтверждено, что сухой активированный ил (предприятия Штетин и Сушице) вполне пригоден к скармливанию животным и является ценным заменителем импортной рыбной муки. Из сухого активированного ила завода Соло Сушице изготовляется препарат Собивит.
Активированный ил

На местной очистительной станции Галлеи (Швейцария) установлено оборудование с часовой производительностью 200 кг сухого концентрата из одной тонны отстойного ила. Получаемый продукт добавляют на уровне 10% в комбикорм для свиней и крупного рогатого скота. На основании 142 анализов было показано, что активированный ил имеет благоприятный для животных аминокислотный состав, что характеризует его как ценный белковый корм. Однако все авторы обращают внимание на возможность повышенного содержания в нем тяжелых металлов. В опытах на поросятах, птице и крысах не было установлено неблагоприятного влияния добавки ила в рационы на приросты и общее клиническое состояние животных. В моче, печени и почках опытных животных содержание тяжелых металлов было в пределах нормы. В таблице 59 приведены показатели максимально допустимой концентрации некоторых неорганических веществ в корме.
Содержание некоторых микроэлементов в образцах активированного ила, взятых на семи различных очистительных станциях в Чехии, приводится в таблице 60.
Активированный ил

Из приведенных данных следует, что активированный ил содержит значительное количество свинца, хрома, железа, меди и других микроэлементов, причем в таких количествах, которые считаются токсичными для людей и животных. Это обстоятельство резко ограничивает использование ила в качестве кормовой белковой добавки. При скармливании ила крысам в трех поколениях было установлено, что в третьем поколении у них значительно снижалась интенсивность роста и наступала гипертрофия печени. Были проведены опыты по частичной замене мясокостной муки сухим активированным илом в рационе бройлеров. В этом опыте ил содержал 94,8% сухого вещества, 35,8 — протеина, 5 — жира, 10,3 — клетчатки, 34,9 — золы, 8,8% БЭВ, 35 мг/кг кадмия, 2650 — хрома, 111 мг/кг свинца. В рацион вводили 2% ила вместо соответствующего количества мясокостной муки.
Такая добавка не оказывала неблагоприятного воздействия на состояние здоровья и рост бройлеров. Показатели прироста живой массы в опытной группе в начале откорма были на 5,7% больше, чем в контрольной, в конце откорма— на 3,8, а за весь опыт в целом — на 4,3%. У трехнедельных цыплят переваримость рациона с добавкой ила была на 7% выше, хотя уже в возрасте шести недель разницы в переваримости опытного и контрольного рационов установлено не было. Одновременно испытывали и влияние чистого флокулянта, используемого при производстве сухого активированного ила, на здоровье цыплят. Обычные дозы флокулянта были безвредны. В возрасте 3—7 недель проводили тщательный биохимический анализ крови, печени, почек и мышц опытных животных. При этом каких-либо отклонений от физиологической нормы установлено не было. Концентрация в тканях Pb, Fe, Cu, Cr и Cd не повышалась, тогда как в кале опытных животных их уровень был значительным. Микробиологические исследования показали наличие в кале высокого уровня микроорганизмов, в частности спор, энтерококков и энтеробактерий. Однако добавка 2% ила не влияла на состав микрофлоры пищеварительных органов подопытных цыплят.
В других опытах ил из городской очистительной станции в Праге — Троя вводили в рацион бройлеров на уровне 1,1—4,7%. Илом заменяли 75, 50 или 25% мясокостной муки в комбикормах БР I и БР II.
Добавка ила не оказывала неблагоприятного влияния на состояние здоровья и рост бройлеров. He было установлено разницы между опытной и контрольной группами по результатам биохимических и гематологических исследований, а также комулятивного токсического действия тяжелых металлов в исследованных тканях.
Были проведены опыты с включением ила в комбикорма для откорма свиней. При замене 50, 75, 100% мясокостной муки в белковом концентрате (что соответствовало 1,9—8,8% добавки ила в кормосмесь A1) было установлено, что все опытные группы имели более низкую скорость роста по сравнению с контрольной, хотя по конкретным исследованным показателям неблагоприятного воздействия ила не выявили. Подобный результат был получен н в опыте с низким уровнем добавки ила (замена 25, 12,5 и 7,5% мясокостной муки, т. е. 0,5, 0,24 и 0,14% ила в смеси A1). На основании полученных результатов можно сделать заключение, что активированный ил целесообразно скармливать прежде всего птице, так как в рационах свиней даже незначительное его количество уже замедляло рост животных. Состав сухого активированного ила пражской очистительной станции дан в таблице 61.
Активированный ил

Содержание корриноидов (группа витамина B12) составило 3,2—8,8 мкг/г сухого вещества, содержание канцерогенных углеводородов было следующим: хризен — 0,173 мкг/г, бензофлюорант — 0,085, бензопирен — 0,035 дабензантрацен — 0,013 мкг/г. Такие же количества канцерогенов обычно встречаются и в других кормах. Использование сухого активированного ила в кормлении животных находится пока еще на стадии эксперимента. Получены обнадеживающие результаты по использованию промышленного ила (прежде всего, ила деревообрабатывающей промышленности, который имеет относительно постоянный состав). Значительно хуже обстоит дело с использованием активированного ила городских очистительных станций. Зарубежный опыт, однако, доказывает, что это проблема поддается решению и что в сухом активированном иле содержатся большие и до сих пор мало использованные запасы питательных веществ для сельскохозяйственных животных. Ил необходимо тщательно стерилизовать, чтобы не допустить распространения различных инфекций и инвазий. Значительное колебание состава питательных веществ и микроэлементов конечного продукта потребует, очевидно, проведения подробных анализов каждой большой партии, С точки зрения охраны здоровья животных, а в конечном итоге — и здоровья людей следует при определении содержания микроэлементов обращать внимание на следующие моменты: а) общее содержание микроэлементов в рационе (сколько их находится в используемых кормах и сколько — в дополняющих минеральных добавках или заменяющих белковых средствах); б) способность организма усваивать и использовать микроэлементы кормового рациона (сколько микроэлементов усваивается и в какой форме, взаимосвязь и взаимодействие между отдельными микроэлементами, способы их выведения из организма, отложения в органах и тканях).
Гомеостатические механизмы поддерживают концентрацию микроэлементов в крови и тканях на относительно постоянном физиологическом уровне, при этом их конечная концентрация является суммарным результатом между их поступлением с кормом, физиологической потребностью (отложение в органах-депо) и экскрецией. Избыток может вызывать нарушения в депонирующих (прежде всего печень) или экскретирующих (почки) органах. Отложение микроэлементов наблюдается в паренхиматозных органах, костях, мышечной ткани. В настоящее время для большинства микроэлементов не установлено твердых норм, максимально допустимого содержания их в животном или растительном сырье, что значительно лимитирует возможность скармливания сухого ила сельскохозяйственным животным.


Добавить комментарий
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: